高中物理1 功与功率优质ppt课件

这是一份高中物理1 功与功率优质ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了P＝Fvcosα，PFv，机车启动问题等内容，欢迎下载使用。
下面是三台起重机在工作时的有关记录，请填写完整
如何比较A、B、C做功的快慢？
单位时间内做的功反映物体做功的快慢程度。
学习任务一 功率的理解和计算
2、单位：瓦特，简称瓦，符号是W，1W＝1J/s 技术上常用千瓦（kW）作为功率的单位，1kW＝1000W。
1、定义：力所做的功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率。
3、物理意义：反映力对物体做功的快慢。
还有哪些学过的物理量也是用比值法定义的？
例1 起重机用4 s的时间将重力为2×104 N的重物匀速提升10 m,在此过程中起重机的输出功率为(　)A.2×105 WB.5×105 WC.5×104 WD.8×104 W
短跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？
短跑运动员在100米赛跑中，时间不过是十几秒，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍，已经超负荷了，运动在5000米的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动。
这种现象说明了什么问题？
[教材链接]阅读教材,完成下列填空:(1)功率分为平均功率和瞬时功率.(2)额定功率和实际功率①额定功率:电动机、内燃机等动力机械在额定转速下可以长时间工作时输出的功率.②实际功率:电动机、内燃机等动力机械工作时　 　　　的功率. 
学习任务二 平均功率和瞬时功率
功率与力、速度之间的关系
当我们用恒力F推动书本，让书本在水平桌面上以速度v做匀速直线运动时，力F对书本做功的功率是多少？
（1）当v为平均速度时，P为平均功率
（2）当v为瞬时速度时，P为瞬时功率
当力的方向与速度方向相同时
当力的方向与速度方向有一定夹角时？
P＝Fvcsα（α是F与v的夹角）
汽车准备上坡时，司机往往会增大油门，减慢速度（降低挡位），这是为什么？
（1）当机械发动机的功率一定时，牵引力与速度成反比，所以可以通过减小速度来增大牵引力；（2）当汽车速度一定时，可通过加大油门，提高发动机的输出功率，来增大牵引力。
1、平均功率：描述在一段时间内做功的平均快慢
2、瞬时功率：表示在某一时刻做功的快慢
当 t 表示一段时间时
当 t 表示极短一段时间时
例3 [2023·南开中学月考] 从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体,物体在空中运动3 s落地,不计空气阻力,g取10 m/s2,则物体落地前瞬间,重力的瞬时功率为(　)A.300 WB.400 WC.500 WD.700 W
[解析]物体落地前瞬间的竖直分速度vy=gt=30 m/s,所以重力的瞬时功率PG=Gvy=300 W,选项A正确.
2.求解功率时应注意的问题(1)首先要弄清楚求解的是平均功率还是瞬时功率;(2)平均功率与一段时间(或过程)相对应,计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率;(3)计算瞬时功率时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率.求解瞬时功率时,如果F与v不同向,可以用力F乘以F方向的分速度(或速度v乘以其方向的分力)求解.
汽车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。
汽车加速运动的情况有两种：1、以额定功率P额启动;2、在恒定的牵引力F作用下匀加速启动。
学习任务三　机车启动问题
类型1：机车以恒定功率 P 启动
当F=F阻时，a＝0 ，v达到最大
加速度逐渐减小的变加速直线运动
机车以恒定功率启动的v－ t 图
先做加速度逐渐减小的变加速直线运动,最终以速度 做匀速直线运动。
例3.质量为1.5×103 kg的汽车以某一恒定功率启动后沿平直路面行驶,且行驶过程中受到的阻力恒定,汽车能够达到的最大速度为30 m/s.若汽车的速度大小为10 m/s时的加速度大小为4 m/s2,则该恒定功率为(　)A.90 kW　　 B.75 kWC.60 kWD.4 kW
1、没有达到最大速度时，有瞬时加速度。
2、达到最大速度时，a=0 F牵=f
注意：发动机的功率是指牵引力的功率而不是指合外力或阻力的功率。
类型2：机车以恒定加速度 a 启动
当F= F阻时,a＝0 ,v达到最大
当P= P额时，保持P额继续加速
机车以恒定加速度启动的v－ t 图
先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度 做匀速直线运动。
变式2 额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量m=2×103 kg.如果汽车由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,运动过程中阻力不变,求:(1)汽车所受的阻力大小;
变式2 额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量m=2×103 kg.如果汽车由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,运动过程中阻力不变,求:(2)第3 s末汽车的瞬时功率;
变式2 额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量m=2×103 kg.如果汽车由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,运动过程中阻力不变,求:(3)汽车在匀加速运动过程中牵引力所做的功.
4.有一个力F，它在不断增大。某人以此为条件，应用P＝Fv进行了如下推导：根据P＝Fv，F增大则P增大；又根据v＝PF，P增大则v增大；再根据v＝PF，v增大则F减小。这个人推导的结果与已知条件相矛盾。他错在哪里？
5.一台电动机工作时的输出功率是10kW，要用它匀速提升2.7×104kg的货物，提升的速度将是多大？
6.一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，这台抽水机输出的功率至少多大？如果保持这一输出功率，半小时内能做多少功？